近日,香山科学会议第 626 次学术讨论会在上海举行,会议聚焦了高端硅基材料及器件关键技术问题。与会专家认为,硅基材料及器件的创新将决定未来集成电路及相关信息技术的发展。


著名的“摩尔定律”提出,集成电路上可容纳的元器件的数目,每隔约 18 至 24 个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。当前,在摩尔定律引领下的集成电路生产正在逼近物理定律的极限,“后摩尔时代”已经来临。集成电路缩小至纳米尺度后泄漏电流导致的功耗问题,成为当前微电子领域亟待解决的关键科学问题。


“高端硅基材料是集成电路发展的基石。”会议执行主席之一、中科院上海微系统与信息技术研究所研究员、中科院院士王曦在会议报告中表示。绝缘体上的硅是应用前景广泛的高端硅基衬底材料, 凭借其独特的结构,可实现器件全介质隔离、抗辐射、高速、低功耗等。


当前,“后摩尔时代”以“感知”为特征,微电子发展更强调将具有不同功能的非数字器件,包括功率器件、射频器件等互相组合与互补金属氧化物半导体电路集成。对此,与会专家认为,发展硅基异质集成材料技术应得到格外重视,这一技术将为突破摩尔定律极限新路径、发展单芯片多样化功能集成,突破宽带光信息传输、交换与处理集成芯片关键技术提供材料支撑。


同时,面对“后摩尔时代”集成电路的功耗瓶颈问题,应当加大基础研究投入,提前布局新结构新原理器件,面向下一代计算架构的新器件技术,实现材料—器件—电路—系统—算法的协同设计,满足未来低功耗、智能、安全器件 / 芯片的需求。